Lămpi fluorescente: parametri, dispozitiv, circuit, argumente pro și contra în comparație cu altele

Lămpile fluorescente moderne (FL) fac o treabă excelentă în iluminarea spațiilor mari rezidențiale, de lucru și tehnice și pot reduce consumul total de energie electrică cu 50-83%, reducând astfel facturile la utilități.

În acest articol, vom lua în considerare caracteristicile de funcționare ale LL-urilor, designul lor și vom analiza principalele avantaje și dezavantaje în comparație cu alte tipuri de dispozitive de iluminat. În plus, vom oferi fotografii și diagrame tematice, precum și videoclipuri despre principiul de funcționare al becurilor fluorescente și caracteristicile aplicării acestora.

Principiul de funcționare și dispozitivul LL

Un dispozitiv luminiscent este o sursă de lumină încărcată cu gaz, unde o descărcare electrică în vapori de mercur creează radiații ultraviolete intense.

Modulele compacte de tip fluorescent au o bază standard, ceea ce le face un înlocuitor convenabil pentru lămpile incandescente luminoase, dar mai consumatoare de energie.

Cum funcționează un bec fluorescent?

Se transformă în lumină vizibilă pentru ochiul uman printr-o compoziție specială numită fosfor, constând din halofosfat de calciu amestecat cu elemente suplimentare.

După conectarea unei lămpi fluorescente la sursa centrală de alimentare, în interiorul becului de sticlă trebuie menținută o așa-numită descărcare strălucitoare.

Face posibilă asigurarea strălucirii stratului de fosfor în mod constant și chiar și în timpul unei întreruperi de scurtă durată a sursei centrale de alimentare.

Anterior, o lampă fluorescentă clasică arăta ca un tub sigilat pe ambele părți, în interiorul căruia se aflau vapori de mercur. Dispozitivele sunt acum disponibile într-o varietate mai mare de forme și configurații.

Caracteristicile de design ale dispozitivului

Lampa tradițională de tip fluorescent este un cilindru de sticlă cu un diametru exterior de 12, 16, 26 și 38 mm, reprezentat de obicei ca:

• tub drept prelungit;
• modul curbat în formă de U;
• inel;
• figură complexă.

Picioarele sunt sigilate ermetic în marginile de capăt. Pe partea interioară se află electrozi de wolfram, care amintesc structural de corpurile cu filament spiralat încorporate în becurile Ilyich.

Unele tipuri de lămpi fluorescente folosesc tri-spirale mai avansate, care sunt bi-spirale răsucite. Dispozitivele echipate cu acestea au un nivel crescut de eficiență și un prag de pierdere de căldură mai scăzut, ceea ce crește semnificativ eficiența generală a fluxului de lumină

Din exterior, elementele electrozilor sunt lipite de pinii metalici ai metalului soclu, căruia i se aplică tensiunea de operare.

Dispozitivele în formă de U și drepte sunt de obicei echipate cu baze G5 și G13, unde codarea literei indică tipul de pin al elementului de bază, iar numărul indică cât de departe sunt amplasate elementele de lucru.

Mediul conductor electric situat în interiorul becului de sticlă are rezistență negativă. Când apare o creștere a curentului între doi electrozi opuși care necesită limitare, aceasta se manifestă și reduce tensiunea de funcționare.

Schema de circuit pentru pornirea unui bec fluorescent convențional include regulator sau balast. Este responsabil pentru crearea tensiunii de impuls de nivel înalt necesară pentru a activa corect lampa.

Figura prezintă aranjamentul intern al unei lămpi fluorescente și explică clar principiul de funcționare de bază al componentelor sale principale

În plus față de această parte, este echipat și balastul electronic incepator. Este un element de descărcare luminoasă, în interiorul căruia se află doi electrozi înconjurați de un mediu de gaz inert.

Una dintre ele constă dintr-o placă bimetală. În modul de repaus, ambii electrozi sunt deschiși.

Tipuri comune de astfel de becuri

Clasificarea primară a produselor pe bază de fluorescentă se bazează pe nivelul presiunii de bază. Dispozitivele de înaltă presiune sunt utilizate pentru instalațiile de iluminat de mare putere și iluminatul stradal exterior.

Lămpile de joasă presiune sunt folosite în viața de zi cu zi pentru a furniza lumină spațiilor industriale, tehnice și rezidențiale în diverse scopuri.

Tip #1 - module de înaltă presiune

Dispozitivele de înaltă presiune produc un flux luminos bogat de densitate bună. Suprafața interioară a elementului bulb are o acoperire specială de fosfor din fluorogermanat sau arseniat de magneziu.

Puterea de funcționare a unor astfel de lămpi fluorescente variază de la 50 la 2000 W.

Modulele de mercur de înaltă presiune necesită o tensiune nominală de rețea de 220 de wați pentru a funcționa corect. Coeficientul lor de pulsație este de obicei de la 61 la 74%

Aprinderea completă a modulului de iluminare are loc în 3 secunde.Durata de viață a produselor de 80-125 de wați este de aproximativ 6.000 de ore, iar lămpile de la 400 W sau mai mult pot funcționa până la 15.000 de ore dacă sunt respectate cu strictețe regulile de funcționare stabilite de producător.

Tipul #2 - produse de joasă presiune

LL de joasă presiune este utilizat pentru a furniza un flux ușor către spațiile rezidențiale, tehnice și industriale.

Din punct de vedere structural, dispozitivul este un tub din sticlă durabilă, care conține în interior argon la o presiune de 400 Pa și o cantitate mică de mercur sau amalgam. Este oferit pe piață într-o mare varietate de modificări și este echipat cu două elemente de electrozi.

Cea mai scăzută temperatură pe care o pot tolera LL-urile de joasă presiune este de -15 °C. Prin urmare, aceste surse de lumină sunt considerate irelevante pentru utilizare în zone deschise.

Un balon de sticlă poate avea o mare varietate de diametre. Nivelul de ieșire a luminii variază în funcție de puterea dispozitivului în sine. Pentru funcționarea sa corectă, este necesar un demaror de tip clapetea de accelerație. Durata medie de viață este de 10.000 de ore.

Caracteristicile LL-urilor compacte

LL-urile de tip compact sunt produse hibride care combină unele dintre caracteristicile distinctive specifice ale lămpilor cu incandescență și caracteristicile lămpilor fluorescente.

Datorită tehnologiilor avansate și capacităților inovatoare extinse, acestea au diametrul mic și dimensiunile medii caracteristice becurilor Ilyich, precum și un nivel ridicat de eficiență energetică caracteristic liniei de dispozitive LL.

LL-urile de tip compact sunt produse pentru prizele tradiționale E27, E14, E40 și înlocuiesc în mod activ lămpile clasice cu incandescență de pe piață, oferind lumină de înaltă calitate cu un consum de energie semnificativ mai mic.

CFL-urile sunt în majoritatea cazurilor echipate cu un șoc electronic și pot fi utilizate în anumite tipuri de corpuri de iluminat. De asemenea, sunt folosite pentru a înlocui lămpile incandescente simple și convenționale în lămpi noi și rare.

În ciuda tuturor avantajelor, modulele compacte au astfel de dezavantaje specifice precum:

• efect stroboscopic sau pâlpâirea - principalele contraindicații se referă aici la epileptici și la persoanele cu diverse afecțiuni oculare;
• efect sonor pronunțat – în timpul utilizării prelungite, apare un fundal acustic care poate provoca un oarecare disconfort unei persoane din cameră;
• miros – în unele cazuri, produsele emană arome înțepătoare, neplăcute, care irită simțul mirosului.

Ultima poziție este observată mai des în meșteșugurile fără nume de origine chineză și chiar și dispozitivele de marcă realizate în conformitate cu toate regulile și cerințele moderne suferă adesea de primele două. Am acordat ratingul celor mai buni producători de CFL În acest articol.

Gama de bază de temperaturi de culoare

Culoarea strălucirii este unul dintre cei mai importanți parametri, direct dependent de compoziția fosforului care transformă radiația ultravioletă în lumină.

Astăzi, cele mai comune sunt 7 definiții ale nuanțelor de flux produse de lămpile fluorescente:

• LEB – alb natural cu o nuanță rece vizibilă;
• LDC – ziua naturală cu calitate îmbunătățită a redării culorii;
• LTB - alb cald;
• LD – alb tradițional de zi;
• LIVRE – alb clasic;
• LE C – natural cu redarea nuanțelor de cea mai înaltă calitate;
• LHB – simplu alb rece.

Pentru spațiile de locuit în care oamenii petrec mult timp sunt potrivite nuanțele calde sau lămpile cu lumină naturală, cu un nivel ridicat de redare a culorii.

Tonurile de alb și de zi sunt de obicei prezente în birouri, locuri de muncă, spații industriale, săli de clasă și săli de clasă. Ele promovează concentrarea, cresc activitatea creierului și îmbunătățesc învățarea și productivitatea generală.

Cele mai tari nuante sunt folosite in institutii medicale, laboratoare, spitale si incaperi tehnice. Ele oferă obiectelor o claritate suplimentară și sporesc acuitatea vizuală.

Luminescentele pentru expozițiile de carne din magazinele alimentare se disting printr-un spectru de emisie roz special selectat. Subliniază nuanțele naturale ale produselor, făcându-le mai atractive în ochii cumpărătorilor.

Componentele de culoare adăugate la fosfor fac posibilă obținerea de nuanțe de lampă roz, albastru, verde și alte aburi neobișnuite.

Astfel de dispozitive sunt folosite pentru design, publicitate și scopuri comerciale. Cu ajutorul lor, ei creează o strălucire originală care este necesară într-un caz individual specific.

Am scris mai multe informații despre temperatura de culoare a luminii, particularitățile percepției umane a culorii și nuanțele alese în articolul următor.

Punctele forte și punctele slabe ale dispozitivelor

Ca orice dispozitive tehnice concepute pentru a ilumina spațiile casnice și de lucru, lămpile fluorescente au punctele lor forte și punctele slabe.

Pe baza acestor informații, puteți determina unde este mai înțelept să le folosiți și în ce cazuri merită să acordați prioritate surselor de lumină de alt tip.

Aspecte pozitive ale lămpilor

Principalul avantaj al produselor luminiscente este considerat a fi puterea de lumină crescută și un nivel bun de eficiență. Acestea oferă încăperii o lumină care nu este iritante pentru ochi și demonstrează rezistență normală chiar și în cazul utilizării intensive.

Modulul este de aproximativ 5 ori puterea de bază a unui bec convențional Ilyich. O lampă fluorescentă de 20 de wați produce un flux luminos egal cu cel furnizat de o lampă cu incandescență de 100 de wați

Diverse temperaturi de nuanțe deschise, apropiate în gama de lumina naturală a soarelui, vă permit să selectați dispozitivul de iluminat potrivit pentru diverse scopuri și pentru încăperile cu orice scop.

Fluxul de lumină produs de modul nu este direcționat, ci împrăștiat. O strălucire calmă, plăcută pentru ochi vine nu numai din filamentul de wolfram situat în interior, ci și din întreaga suprafață exterioară a balonului.

Acest lucru permite utilizarea surselor luminiscente atât pentru a crea iluminare generală de fundal, cât și pentru a organiza lumina zonală.

Pentru utilizarea în locuri în care iluminarea se aprinde automat, conform semnalelor de la senzorii de mișcare, fluorescentele nu sunt potrivite. Sunt limitate în numărul permis de activări pe o anumită perioadă de timp și pot eșua dacă sunt activate prea des.

Durata de viață a produselor luminiscente variază în funcție de model și ajunge până la 20.000 de ore sau până la 5 ani.

Cu toate acestea, cumpărătorul trebuie să știe că lampa produce această resursă numai dacă sunt îndeplinite următoarele condiții:

• disponibilitatea unui volum suficient de alimentare de înaltă calitate, fără supratensiuni și căderi;
• calitativ balast;
• un anumit număr de activări, de obicei nu mai mult de 2000 pentru primii 2 ani de utilizare, adică doar 5 activări pe zi.

Încălcarea acestor condiții de bază va degrada semnificativ eficiența corpului de iluminat și va scurta semnificativ durata de viață a acestuia.

Modulele pot fi folosite pentru iluminarea serelor.Acestea oferă lumină naturală, cât mai aproape de lumina soarelui, nu consumă multă energie și prezintă o rezistență bună la supratensiunile tipice rețelelor de alimentare suburbane.

Nivelul de consum de energie al lămpilor luminiscente este de aproape 5 ori mai mic decât cel al produselor tradiționale, astfel încât acestea pot fi clasificate ca economie de energie surse de lumină.

Cu ajutorul lor, va fi posibil să iluminați eficient o cameră mare fără a cheltui mulți bani pe facturile de utilități.

Temperatura de funcționare pe suprafața balonului nu depășește 50 de grade. Acest lucru face posibilă funcționarea lămpii în încăperi în care sunt impuse cerințe sporite de siguranță la incendiu.

Principalele dezavantaje ale modulelor

Primul mare dezavantaj al produselor este sensibilitatea excesivă la schimbările de temperatură. Ele reacționează puternic la mișcarea coloanei de mercur și pot înceta să funcționeze atunci când temperatura scade sub -20 °C.

Căldura care depășește +50 °C nu are cel mai bun efect asupra funcționării și limitează serios domeniul de utilizare a acestor surse de lumină.

De asemenea, susceptibilitatea la umiditate nu este un avantaj și nu permite ca produsele să fie utilizate pe scară largă în băi și instituții sanitare.

În timp, fosforul din becurile lămpilor se degradează și spectrul de emisie se modifică. În același timp, nivelul de ieșire luminoasă a dispozitivului scade, iar eficiența scade considerabil

Uneori, fluxul de lumină în sine este considerat un dezavantaj, deoarece are un spectru căptușit, inegal, care distorsionează nuanțele naturale ale obiectelor din cameră.

Nu toată lumea simte acest lucru vizual, dar pentru cei care percep acest minus prea clar, lămpile sunt vândute cu un fosfor care este aproape de o culoare spectrală solidă, mai naturală. Adevărat, puterea lor de lumină este semnificativ mai mică.

Există situații în care luminile luminescente pâlpâie la o frecvență de două ori mai mare decât cea a rețelei de alimentare. Această problemă poate fi rezolvată printr-o oarecare îmbunătățire a dispozitivului, în special prin utilizarea balasturi electronice cu un nivel adecvat de capacitate a condensatorului de netezire a curentului redresat la intrarea invertorului.

Dar faptul că producătorii încearcă să economisească bani și să nu echipeze dispozitivele cu condensatoare de capacitatea necesară este oarecum supărător.

Modulele LL de uz casnic funcționează cel mai bine atunci când temperatura ambientală este în intervalul de la +5 la +35 ˚С. Când termometrul arată valori mai scăzute, pornirea dispozitivului devine semnificativ mai dificilă, iar timpul de funcționare este redus semnificativ

Necesitatea unui dispozitiv suplimentar de pornire reduce, de asemenea, ușor popularitatea lămpilor. Neapărat necesită fie o accelerație prea zgomotoasă și destul de voluminoasă, cu un starter de fiabilitate scăzută, fie un balast electronic mai avansat, care are o funcție de reglare a puterii, dar în același timp costă foarte mulți bani.

Un alt punct slab al luminiscentelor este sensibilitatea lor mare la pornire. În timpul activării directe a lămpii, o compoziție specială arde și se sfărâmă pe electrozi, ceea ce asigură stabilitatea descărcării și protejează filamentul intern de tungsten de supraîncălzire.

Pornirea constantă reduce semnificativ durata de viață a dispozitivului. În plus, apare o pâlpâire vizibilă, iritantă, iar marginile becului lămpii se întunecă și își pierd estetica.

Pericol chimic pentru sănătate

Unul dintre principalele dezavantaje ale surselor de lumină fluorescentă este pericolul chimic. Becul lămpii conține mercur foarte toxic, iar cantitatea acestuia variază de la 1 la 70 mg.

Vaporii acestei substanțe pot dăuna sănătății persoanelor care se află constant în încăperi iluminate cu dispozitive de tip LL.

Integritatea lămpii uzate nu trebuie compromisă, altfel mercurul toxic va fi eliberat în mediul extern. Există o amendă pentru eliminarea neautorizată, deci este mai bine să transferați produsul într-un centru care prelucrează elemente periculoase pentru natură și oameni.

Când un modul eșuează, în niciun caz nu trebuie să fie spart sau aruncat într-un coș de gunoi obișnuit. Este necesar eliminați conform reglementărilor și regulile clar descrise în legislația actuală.

De exemplu, transportat la gropile de gunoi unde materiale toxice sunt acceptate de la populație pentru distrugerea sau reciclarea lor corectă.

Comparație cu alte surse de lumină

Produsele de tip LL diferă semnificativ atât de lămpile cu incandescență învechite, cât și de lămpile cu LED progresive.

În comparație cu primele, acestea consumă de 5 ori mai puțină energie electrică, oferind în același timp același nivel de saturație a fluxului luminos. Dar sunt oarecum inferioare dispozitivelor LED în ceea ce privește puterea combinată cu consumul de energie.

Tabelul arată clar în cifre cât de mult mai profitabil este să folosiți surse mai moderne de iluminat de înaltă calitate în locul becurilor tradiționale Edison.

Adevărat, o lampă incandescentă arde cu aceeași intensitate pe toată perioada de funcționare, în timp ce lămpile fluorescente își pierd o parte din saturație din cauza arderii stratului interior care reflectă radiația ultravioletă.

Produsele LED devin oarecum slabe în timpul funcționării din cauza degradării diodelor de lucru. Și în unele modele este posibilă reglarea luminozității luminii folosind un dimmer.

Lămpile incandescente sau fluorescente nu oferă această funcție.Dar acest mod convenabil în dispozitivele LED nu este gratuit și va trebui să plătiți o sumă suplimentară pentru el.

În ceea ce privește nivelul de fragilitate structurală, lămpile incandescente și lămpile fluorescente sunt similare, deoarece au un bec de sticlă. În acest sens, modulele de gheață sunt mai rezistente la șocuri și deteriorări mecanice. Iar absența oricăror elemente dăunătoare sau toxice în interior le face mult mai atractive pentru utilizare acasă.

Cele mai mari costuri pentru întreaga perioadă de funcționare sunt suportate de utilizarea lămpilor cu incandescență. Luminescentele consumă energie în limite rezonabile, iar LED-urile fac posibilă reducerea costurilor la minim.

În ceea ce privește latura financiară, inițial un bec cu incandescență costă mai puțin decât altele. Cu toate acestea, având în vedere durata de viață de numai 1.000 de ore, acest lucru nu poate fi considerat un avantaj pronunțat.

Cu toate acestea, prețul de bază al fluorescentelor este mai mare și durează mult mai mult. După cum spun producătorii de renume, acestea durează 10.000-15.000 de ore dacă numărul de activări zilnice nu depășește de 5-6 ori.

Modulele LED se pot lăuda cu performanțe și mai bune, dar va trebui să plătești și mult mai mult pentru această plăcere, iar acest lucru nu este indicat în toate cazurile. Deși tendința de a înlocui unele surse de lumină cu altele se vede peste tot. Despre necesitatea inlocuirii becurilor fluorescente cu cele LED si procedura de realizare a acestei lucrari noi am scris aici.

Concluzii și video util pe această temă

Pe ce principiu funcționează lămpile luminiscente? O explicație detaliată a tuturor nuanțelor funcționării dispozitivelor de iluminat economice și eficiente din punct de vedere energetic:

Care sunt principalele diferențe dintre elementele fluorescente și lămpile incandescente simple și tradiționale? Comparație între puterea, puterea de lumină și consumul de energie a două produse de iluminat moderne:

Ce sunt becurile fluorescente compacte cu economie de energie? Cum funcționează, câți wați consumă și în ce scopuri sunt folosite:

Un dispozitiv de tip fluorescent este un analog practic al unei lămpi incandescente clasice. Cu ajutorul acestuia, puteți oferi un flux de lumină de înaltă calitate unei încăperi de orice dimensiune, reducând în același timp consumul de energie. Va servi mult timp și nu va cauza probleme semnificative proprietarilor..

Apoi, când lămpile au ajuns la sfârșitul duratei de viață utilă, acestea vor trebui eliminate și, în schimb, module noi, mai avansate, vor trebui achiziționate.

Ce tip de becuri preferi si ce parere ai despre becurile fluorescente? Împărtășiți-vă părerea altor utilizatori, spuneți-ne care vedeți ca fiind principalele avantaje ale LL și care este, pentru dvs. personal, un dezavantaj semnificativ al acestor dispozitive.

Dacă aveți cunoștințe teoretice bune pe tema articolului de mai sus și doriți să completați materialul nostru cu nuanțe utile, vă rugăm să scrieți comentariile dvs. în blocul de mai jos.